石笼箱煤矿矿井通风与瓦斯灾害防治方案

2019-01-22冯溪阳

现代矿业 2018年12期

冯溪阳

(云南国土资源职业学院机电工程学院)

石笼箱煤矿位于云南省镇雄县城东南85°方向，平距10 km处，位于镇雄煤矿南部井田东南边缘。该矿地处镇雄县泼机镇境内，地理坐标为东经105°01′52″～105°02′52″，北纬27°26′26″～27°27′27″。镇雄至贵州省毕节市的省级公路从矿区西南部通过，矿区至该公路有14 km长的简易公路，矿区距镇雄县城27 km，距贵州省毕节市81 km，距内昆铁路彝良大寨230 km，距威宁站200 km，交通便利。本研究通过对该矿通风方案及瓦斯灾害防

治方案进行设计，确保矿井安全生产。

1 矿井概况

表1 石笼箱煤矿地勘钻孔瓦斯含量修正值

2 矿井瓦斯涌出量预测

2.1 开采煤层瓦斯涌出量

2.2 邻近层相对瓦斯涌出量

表2 开采煤层相对瓦斯涌出量

表煤层邻近层相对瓦斯涌出量

2.3 采煤工作面相对瓦斯涌出量

回采工作面相对瓦斯涌出量预测结果见表4。

表4 回采工作面瓦斯涌出量

2.4 掘进工作面绝对瓦斯涌出量

该矿掘进工作面绝对瓦斯涌出量预测结果见表5。

3 矿井通风方案

3.1 通风设计

矿井投产时主要通风风流路线设计为：地面新鲜风→主斜井→+1 987 m运输石门→运输斜巷→+1 982 m水平集中运输大巷→联络巷→……→11501工作面。另一风流：地面新鲜风→副平硐→+1 980 m水平集中轨道大巷→……→11501工作面。乏风风流：11501工作面污风→……→回风斜井→风硐经矿井主扇排出地面。

矿井达产时共有2个掘进工作面，均为炮掘工作面，配备的局部通风机型号为FBD№6.0/2×15(30 kW)型对旋式局部通风机(风压4 500～1 000 Pa，风量300～400 m3/min)，并配备有湿式除尘风机。掘进工作面的乏风直接导入回风大巷，实现独立供风。

矿井独立通风的硐室仅有采区变电所，其他硐室如消防材料库等均在进风风流中，当拥有足够的新鲜风流后，便可以满足其安全要求，进而对矿井工作环境进行改善[3-4]。

经过矿井风量、风压计算，矿井，通风投产时期负压为456.22 Pa，由于矿井投产时期工作面基本位于一采区边界，矿井通风困难时期为二采区，二采区只是增加下山150 m巷道的风压，而二采区工作面顺槽比一采区工作面顺槽少80 m左右，因此通风困难时期与投产时期的矿井负压基本相同[5]。

3.2 反风

为实现反风，设计在1 982 m水平集中轨道大巷与11501工作面回风斜巷之间设置Ⅰ#专用反风道，装备Ⅰ#常闭及常开反风风门；在1 984 m水平回风大巷与11501工作面运输斜巷之间设置Ⅱ#专用反风道，装备Ⅱ#常闭及常开反风风门，并在专用反风道两端入口处设有栅栏。

当1 982 m水平集中运输大巷及主斜井必须全局反风时，打开Ⅰ#常闭反风风门，关闭Ⅰ#、Ⅲ#、Ⅳ#常开反风风门。反风路线为：主风机反转→风硐→回风斜井→1 984 m水平回风大巷→Ⅰ#专用反风道→1 982 m水平集中运输大巷→运输斜巷→主斜井→地面。

当1 980 m水平集中轨道大巷及副平硐必须全局反风时，打开Ⅱ#常闭反风风门，关闭Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅳ#常开反风风门，实现反风。反风路线为：主风机反转→风硐→回风斜井→1 984 m水平回风大巷→Ⅱ#专用反风道→1 980 m水平集中轨道大巷→副平硐→出地面。

当11501工作面发生事故必须全局反风时，主风机反转即可实现。反风路线为：主风机反转→风硐→回风斜井→1 984 m水平回风大巷→11501工作面回风斜巷→11501工作面→工作面轨道斜巷(工作面运输斜巷)→1 980 m水平集中轨道大巷(1 982 m水平集中运输大巷)→副平硐(主斜井)→地面[6]。

4 瓦斯灾害防治方案

4.1 瓦斯爆炸

(1)矿井设置独立完整的通风系统。通过合理设计矿井通风方案及设置井下通风构筑物，确保矿井风流稳定、有效、连续不断，确保通风系统符合系统简单、安全可靠和经济合理的总原则。

(2)采掘工作面及其他用风地点应确保有足够的新鲜风流，能够稀释和排放涌出的瓦斯，确保采掘工作面及其他用风地点风流中的瓦斯浓度低于《煤矿安全规程》的相关规定[7]。

(3)加强通风管理。矿井通风方式设计采用中央分列式，通风方法为机械抽出式，有利于矿井瓦斯排放。选用FBCZ-NO.17-6-I型防爆轴流对旋通风机，风机安装和使用符合《煤矿安全规程》要求。尽可能采用并联通风方式，避免串联通风和减少角联通风。按排专人负责日常通风构筑物检查与维修工作，防止风流短路现象发生；加强通风设施质量管理，对不使用的巷道及采空区应及时进行密闭，减少漏风；提高有效风量率，保证风流稳定，降低风阻，满足井下风量需求[8]。